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1 de Octubre de 1999
Física de partículas

Detección de la masa de los neutrinos

Construido en las entrañas del monte Ikenoyama, un detector gigantesco ha captado las metamorfosis que los neutrinos sufren a lo largo de su trayectoria. Esa observación presta sólido apoyo a la tesis que atribuye masa a partículas tan esquivas.

[Superkamiokande]

Artículo recomendado por la Fundación Nobel con motivo del premio Nobel de física otorgado en 2015 a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos.

La basura de uno es el tesoro de otro. Para un físico, el "fondo" es basura, una reacción indeseable, debida seguramente a un fenómeno prosaico y conocido. La "señal" es el tesoro, una reacción de la que esperamos nos descubra nuevos conocimientos acerca del universo. Desde hace veinte años, varios grupos andan tras la desintegración del protón, una señal rarísima (si es que existe) enterrada en un fondo de reacciones instadas por los neutrinos, unas partículas esquivas. El protón, uno de los constituyentes principales de los átomos, parece inmortal. Su desintegración aportaría una prueba convincente sobre la realidad de los procesos enunciados por las teorías de gran unificación. Para muchos, tales teorías trascienden el modelo estándar de la física de partículas, pese a los muchos éxitos que éste ha cosechado. Para escapar de la lluvia incesante de rayos cósmicos, los enormes detectores que habrían de captar las desintegraciones de protones se instalaron en minas o en túneles. Pero, por muy hondo que se excave, esas instalaciones siguen expuestas a la penetración de los neutrinos producidos por los rayos cósmicos.

La primera generación de detectores de desintegraciones de protones funcionó de 1980 a 1995. No encontró señal alguna; pero sirvió para caer en la cuenta de que no era tan fácil entender el fondo de neutrinos, supuestamente trivial. Uno de esos dispositivos experimentales, el Kamiokande, está instalado en Kamioka, localidad minera a unos 250 kilómetros de Tokio (en la trayectoria de vuelo de un neutrino). El nombre es contracción de la versión inglesa de "Experimento de Desintegración de Nucleones de Kamioka". Lo mismo aquí que en el experimento IMB, instalado en una mina de sal cerca de Cleveland (Ohio), se usaron detectores muy sensibles que observaban un depósito de agua ultrapura a la espera del destello que manifestase que un protón se había desintegrado.

Un suceso así habría pasado inadvertido, como una aguja en un pajar, entre unos mil destellos similares causados por la interacción entre neutrinos y núcleos atómicos del agua. No se vio la desintegración de ningún protón, pero el análisis de esas mil reacciones descubrió un auténtico tesoro: seductores indicios de que los neutrinos eran inesperadamente volubles y pasaban de una especie a otra a lo largo de su recorrido. Si se confirmaba, este fenómeno sería tan apasionante y cambiaría las teorías no menos que lo hiciera la misma desintegración del protón.

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